挥发性有机废气治理技术的现状与进展 郭淼

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:郭淼
[导读] 摘要:现如今,随着时代的进步,挥发性有机废气治理技术也取得了一定程度的发展。
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        摘要:现如今,随着时代的进步,挥发性有机废气治理技术也取得了一定程度的发展。在大气中,挥发性有机气体是一种废气,属于有害物质,其沸点和水类似,在高温下,挥发性有机气体和蒸气压都会升高,并逐渐演化成挥发性有机化合物,一旦暴露在空气中,不仅会危害大气,破坏环境,被吸进人体,也会对身体产生影响。因此,在信息时代的背景下,必须要利用先进的化学处理技术,对这些有害物质和气体进行分解和处理,在有效保护环境的同时,为人类的生存提供健康环境。
        关键词:挥发性;有机废气;治理技术;现状;进展
        引言
        对挥发性有机废气的处理技术,相关单位已经提出了较为先进的研究成果,其中包括燃烧处理法、生物处理法以及依附处理法等。这些方法的应用,可以大大降低挥发性有机废气对大气和人体的危害,但是由于挥发性有机物中的成分太多,再加上它们的性质类似,因此在处理过程中还需要针对不同的情况,酌情采取不同的处理方法,开发出纳米材料净化技术,提升治理废气的有效性。
        1废气治理技术的现状
        在目前的工业企业中,废气治理技术的水平应该还都处于初级层次,在对废气的处理上都不是特别彻底,这也就造成了当前社会中的空气质量不高,给人们的生活带来了健康隐患。在我国的工业企业当中,因为国家政策的出台,一些企业才安装了挥发性有机废气的治理设置,但是在实际效果上没有达到预期的目标,企业为了经济效益而减少这部分的经济投入,所以在技术上比较陈旧,比如一些企业采用燃烧处理技术,虽然有效降低了废气的浓度,但是在燃烧的过程中形成了二次污染,废气处理的也不够彻底。因此,有关部门应该加大监管力度,以促进废气治理技术的发展,并应用到实际的生产当中,提高废气治理效果,保证空气质量。
        2挥发性有机废气治理技术
        2.1吸附处理技术
        吸附处理技术主要有直接吸附法、吸附回收法、吸附催化燃烧法三种。其中直接吸附法即直接利用吸附剂来吸附挥发性有机废气,该方法的净化率高达90%以上,且投资少,设备简单。但同时也存在一定的局限性,例如,直接吸附技术所用的吸附材料通常不可再生,要想达到较好的吸附净化效果,需定期更换吸附剂。因此,直接吸附技术常用于低浓度挥发性有机废气净化治理中。吸附回收法即借助于活性炭等多孔物质来吸附挥发性有机废气,待吸附剂的吸附量达到饱和状态时,再利用蒸汽对活性炭上的杂质进行净化脱除,使吸附剂可以循环利用。经水蒸气反复净化的有机废气,经过冷凝、萃取分离等步骤,可以得到对应的液体有机物,可用于工业化生产。吸附回收法在挥发性有机废气净化方面具有效率高等、成本低等优点,但在具体操作过程中会消耗大量的水蒸气,且后期回收的有机废气净化过程操作繁琐,工艺复杂。吸附催化燃烧法也是利用活性炭等多孔物质来吸附有机废气,待吸附达到饱和状态后,再利用热空气来脱附有机废气,最后将脱附后的有机废气输送至催化燃烧床上燃烧。挥发性有机废气经燃烧后会释放大量热能,可以二次加热空气,进而能回收热能。吸附催化燃烧法的关键在于利用吸附剂吸附有机废气,脱除后可以提高有机废气的浓度,然后通过燃烧来净化有机废气。
        2.2燃烧处理技术
        燃烧处理技术主要包括蓄热燃烧法、催化燃烧法两种。蓄热燃烧法首先储存蓄热体释放的热量,利用其释放的热量来加热挥发性有机废气,待温度达到700℃以上后,停留1s,即可将挥发性有机废气降解为小分子气体。该方法操作步骤简单,主要用于高浓度有机废气处理中。但在可燃性差的中低浓度有机废气治理中,可能需要加入适量助燃剂才能使废气充分燃烧,能量消耗量较大。催化燃烧法是将挥发性有机废气加热至200℃以上,经催化燃烧分解为二氧化碳和水,以此来达到净化废气的目的。

催化燃烧法中加入催化步骤,可以有效降低气体的起燃温度,减少能源损耗,且该技术造成的污染较小、净化效率高,操作简便,且具有良好的安全性、设备占地面积小,折旧费用和维护费用低,主要适用于中高浓度挥发性有机废气净化治理中,目前已经在国内外各领域广泛使用。但催化燃烧法当前在低浓度废气治理以及风量较大的有机废气治理工作中由于治理费用较高,还存在一定的局限性。
        2.3生物废气处理技术
        生物技术在目前的任何行业都是高精尖的课题。而生物废气处理技术也拥有着生物科技普遍存在的无污染、使用成本低、危险低的特点。但是也具有着研发程度慢,需要团队支持的缺点。生物法是将废气于微生物进行混合,让到一个空间当中,利用微生物吸收和分化的特性将废气破坏或者转化成别的物质。在应用方面不能适用于气量大的企业使用,需要有足够的场地空间,由专业团队对废气进行分析,然后选用合适的微生物。因此,生物技术的应用需要政府的支持,为中小企业提供一个专业性的流动团队,这样不仅满足了中小企业的需要,也让对企业的废气排放监督得到了有效实施。
        3挥发性有机废气处理技术的应用和进展
        3.1纳米材料净化技术的应用
        纳米材料属于超纤细材料,其自身的表面积就很大,因此吸附力超强。在处理废气的过程中,该材料能够发挥自身的催化性能,提升挥发性有机物的分解效率,提升废气处理的优势。甚至挥发性有机物中很多无法用其他方法分解的物质也能用该方法实现分离,大大提升了挥发性有机物的处理效率。具体处理方法为通过激活纳米材料,和有机物接触之后就能将有机物分解为水、二氧化碳和有机酸等成分,将它们直接排放到空气中。此外,纳米材料净化技术还可以有效净化空气,对于提升人们生活质量具有重要意义。
        3.2活性炭纤维治理技术的应用
        在当下新时代的发展背景下,活性炭纤维治理技术的发展也取得了一定的成就。和传统的活性炭纤维的治理技术相比,活性炭纤维治理技术具有非常明显的优点,如吸附效果更好,吸附效率更高等。活性炭纤维治理技术的治理原理是活性炭纤维在表面分布了许多碳原子,碳原子形成了吸附能力较强的表面结构。活性炭纤维的结构比较特殊,其主要优点是具有数量多的微孔、表面积较大以及吸附的容量大、吸附速度较快等,这些优点对废气处理具有非常重要的作用。
        3.3微波催化氧化技术的应用
        作为高新技术的一种,微波催化氧化技术的应用,发展速度快,应用范围广,不仅能够有效整合燃烧技术和吸附技术的优势,还能改良传统吸收技术中无法进行微波处理的弊端,极大地提升了挥发性有机废气的治理效果。同时,该技术在应用过程中,其吸附剂可以连续使用20次之多,在反复使用中更能提升处理效果,达到节省能源和减少费用的目的。
        结语
        随着经济及科技的不断发展进步,大气环境污染问题日益加重,对生态环境和人类的生命安全带来了严重的威胁。挥发性有机废气是企业排放量较高的空气污染物,提高挥发性有机废气治理效率,提高环境质量是国家政府环境保护机构急需要解决的关键问题。当前国家出台了一系列污染防治措施,常用处理技术主要有吸附法、燃烧法、生物法和等离子法等,但与发达国家相比还存在较大的差距。这就需要政府机构不断完善有机废气治理政策,提高处理水平。
        参考文献
        [1]董龙标,冯伟铭,夏良媛.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].环境科学与管理,2019,41(5):125-128.
        [2]徐红定,谈家彬,刘小芹.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].科研,2019(3):137.
        [3]于东盛,任高翔.挥发性有机废气治理技术发展研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(18).
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